他18岁去美留学，前半生在美深造，如今帮华为生产出麒麟芯片吗？

一个天才少年，富有才智的灵魂无处藏身，最终宿在了他身上。何许人也？他是24岁就能从麻省理工学院硕士毕业的人，是坐拥"芯片大王"名号的人，是能帮华为跨越技术难题，到达质变飞跃点的人。他就是"半导体教父"——张忠谋。今日，让我们一同走进他的辉煌夺目，以及他功标青史的企业生涯。

张忠谋，出生于1931年的7月10号。出生在浙江省，宁波市。作为台湾积体电路制造股份有限公司的创始人，同时也是多所高校、交易所的顾问和院士（麻省理工学院、台湾机械科学院、斯坦福大学顾问、纽约证券交易所）。他作为行业的翘楚以及领路人，这期间也发生了很多大大小小令人深思的故事，如何一步步走向成功？虽然他起点就很高，母亲系出名门，父亲任职财政局。但是在这条路上，也少不了磕跌跌撞撞，最后修成正果，成为行业之集大成者，张家之荣耀光环。

现如今的他，在2018年6月5日的时候，宣布正式退居二线，颐养天年。在他童年的期间，1931到1940年期间，为躲避占战乱一家辗转反侧先后奔波过几座城市，香港当时来讲，社会政治环境，相对稳定。所以，他童年的大多数时间都是在香港度过的。1941年的时候突发战争，让本来还算安定的香港，成为了日本人的殖民地惨遭占领。年幼的他不得不又与父母亲一同搬迁，搬迁至重庆，开启了他的人生转折点，进入系统学习阶段。就读于重庆南开中学的他，在1949年的时候，18岁的少年张忠谋，书生意气，挥斥方遒。一举夺魁，成为了美国哈佛大学高等学府的一员。当时1000多名新生中他是唯一一个中国人，也是非常的瞩目。是当时一个优秀醒目的标识。

1950之后，张忠谋转学，转到了另一所高等学府，麻省理工学院。正式开始了他的机械工程生涯，主攻机械工程，四年后拿到了这个专业的硕士学位。1955年，24的张忠谋，在波士顿一家电器公司当半导体工程师，正式踏入半导体行业，赚下了人生的第一桶金。1958年间，这时候的他已经27岁了，只身来到德州，进入德州仪器工作，这个公司当年营业额每年还不足一亿美元。在这所企业他又成了唯一一个中国人。1964年，张忠谋继续攻读学位，一举拿下美国斯坦福大学电机系博士的学位，重新就任于德州仪器。1965年，被委任集成电路部门的总经理。

发展了几年之后，当时名不见经传的的小企业，在一路的成长和发展之下，已经纵身一变成为世界第一的大型公司。在全球拥有6万多名员工。随之一起成长的，还有我们这位青年才俊，他已经不再是总经理，是拥有大权的老臣子。掌控了一半儿的管理权，是第三号人物。先后位居副总裁和资深副总裁，权重仅仅低于董事长和总裁。也成为了美国大型公司最高管理层的华人的先驱。

正当他事业如日中天的时候，英特尔在内存市场所向披靡。受此冲击当时就任的总裁夏柏，不愿意增加对半导体的大投资，而是更加重视消费性电子产品方面的市场发展，顺应大流。这就为张忠谋人生后半阶段的经历，埋下了伏笔。他生性刚烈，不愿意将就，更不愿意妥协。在各种场合仍强调着自己的执着，加大对半导体的投资!

1985年，他辞职了。在美国的高新职位已经留不住他的心，他的心已经从大洋彼岸，飞向了祖国的怀抱台湾开始自己另一番作为。受邀约担任台湾工业技术研究院的院长，为台湾半导体事业的崛起和产业的升级转型做出了突出贡献。为台湾科技事业的发展，起了推动作用。统筹兼顾。1987年，他创建了全球第一架专业代工公司-----台湾积体电路制造公司（台积电），顺利成为台湾半导体业的领军人物。

2006年，张忠谋培养了一个左膀右臂名叫蔡力。一手带出来，事无巨细打理着的公司的运行。2009年，事态急转直下，金融风暴席卷整个台积电，一度面临亏损。张忠谋不得不重新挂帅上阵，重新坐回了台积电任CEO，震惊了全球的半导体产业。2010年，公司业绩回暖，台积电营业收入达到了921.9亿台币，税后盈余达336.6亿台币。稳步发展之下，2011年营业收入有了突破5000亿台币大关的希望。

在他的步步为营之下，财富也在与日俱增。在他身上也验证了，一个人的才能与智谋，与财富成正比。他的与众不同，必定不会让他受穷。2019年获得了福布斯全球亿万富豪榜的2057名。2020年位居《2020世茂深港国际中心·胡润全球富豪榜》第2000位。同年4月，以12亿美《2020福布斯全球亿万富豪榜》第1730位。

台积电跻身世界五百强第368位，作为全球晶圆代工龙头企业，技术革新也有着先天的优势。在外界技术的高调呛声下，加快了台积电也加快了研发速度，默默发力，不张扬。抢下了苹果A10全部代工的权力。台积电之后代工了华为的芯片，此芯片就是麒麟芯片。之后因为某些原因断供华为，让三星成为了幕后赢家。高通骁龙就没有了对手，压力瞬间减小了，之前把产能都给了华为，高通骁龙也心有不甘，于是转向三星也在意料之中。只有掌握了核心技术，加快自主研发的脚步，才不会受制于人。在2020疫情期间，向美国政府递交意见书表示希望在华为禁令120天宽限期限满了之后，可继续为华为供货

退休后的张忠谋，开始静下心来精心培育自己爱好，进入了其人生修身养性的阶段，商界的风风雨雨他俨然很少过问。卸下战袍的他，把时间花在演讲、读书、古典音乐上，享受着人生清闲安乐。在他的自传中，有这么一段话让人印象深刻，初来乍到去美国求学的他，偶然阅读英美古典文学。地域文化的差别，让他刚开始不是太明白，其中的奥义，解读的很辛苦。最后通透之后，产生了一种对人的关怀和关注。这成了他整个求学生涯中，最重要的一课。因为喜欢文学的人，右脑通常比较发达。

每次员工与他开会，总是会时常备着胃药。不是因为员工有胃病而是开会时候几个问题问下来，就会出一身的冷汗，他会不由自主的把报告扔出去，然后自己捡回来。但其实他右脑发达，对人特别有感觉和情感。右脑决定是否能成领导者，左脑决定能否成为一个管理者。这就是他决胜的秘诀。

昔日，苏联 科技 实力用强大这个词来形容一点不夸张，至于为何没有孕育出英特尔、AMD这样的微处理器产业（半导体厂商）？实际上是由多个因素共同造成的。

先说苏联

当年，在美苏冷战初期，苏联在太空竞赛中处于领先位置。可是，苏联在选择电子技术发展方向上，在很长的一段时间里，对相对老旧的电子管技术是情有独钟，而非着眼于更先进的晶体管及集成电路（芯片）技术。而且，苏联曾一直想方设法让电子管变得更小型化以提升自己的电子技术水平。

第二次世界大战结束之后，电子行业一度是被苏联当作军用高 科技 技术行业。苏联不仅十分重视自己的电子行业，还对该行业进行严格管理。与此同时，苏联为了让自己的军用武器装备更加简单、可靠、成熟和易生产，觉得电子管技术很成熟，利用该技术容易研制出大功率电子元件。干脆集中主要的精力于电子管小型化的研究方向上。另外，苏联技术专家们在对模拟电路与数字电路作选择的过程中，分析认为模拟电路更成熟，更适用于电子管，便大力发展以运算放大器为核心的模拟电路。

苏联选择电子管技术，苏联领导人赫鲁晓夫都对此持支持的态度。有媒体引用赫鲁晓夫说出的一句原话：“真空电子管在核电磁脉冲下的生存性能比强过晶体管，今后苏联就不要搞什么晶体管了，我们要集中主要的力量搞电子管小型化。”在那个年代，结合苏联当时的体制，赫鲁晓夫这番话，等同于是给晶体管技术判了个死刑。

之后是到20世纪70年代中期，苏联有些工程技术人员终于意识到，真空电子管小型化这条路基本走到头了，如若要让真空管体积再缩小一个数量级，所需费用必然是个天文数字。美国等西方国家研制出的集成电路，已能在0.5平方厘米的硅晶圆片上集成14万个晶体管了。苏联耗费大量人力、物力和财力，用差不多10年的时间向世人们证明了一个真理，电子管小型化最终根本比不过晶体管集成电路。甚至有人还从中得出一个推论，苏联在 科技 发展战略上出错，也是导致苏联在冷战中逐渐落于下风的原因之一。

后来，在全球范围内，美国在集成电路芯片行业处于领先地位，进而抢得信息技术革命的先机，在军、民电子技术行业把苏联远远甩在后面，且依靠信息技术产业创造出旺盛的市场需求。美国产业结构由此成功升级换代。苏联错失了在信息技术行业的领先优势，自身产业升级换代缺少相应的技术支撑，以至在全球成为一个油气等资源输出大国。

不过，也人提出了与前面不完全相同的观点，即当初苏联并非完全不重视晶体管技术。比如，1950年苏联研发出第一个晶体管，1953年苏联研发出第一台带有晶体管的作为部分元件的大型计算机，1957年苏联研制出第一个硅晶体管，1961年苏联研发出全晶体管的大型计算机。再比如，当时苏联在半导体领域中的理论研究水平其实是相当高的，甚至在某些电子元件设计上，还有着很深的基础和造诣。

后说美国

美国在集成电路行业占据领先地位，除了早年美国对本土半导体集成电路产业给予大力扶持，以及有着市场化（竞争）大环境、产业链支撑等外，美国本身还有过一些了不起的集成电路技术人才。“晶体管之父”威廉·肖克利生于英国，从3岁起在美国生活、读书、工作、创业。“集成电路之父”杰克·基尔比生于长于美国，曾在德州仪器工作过。英特尔共同创始人之一罗伯特·诺伊斯同样生于长于美国，在业界可谓是个传奇人物……

1955年，威廉·肖克利离开贝尔实验室，返回故乡硅谷圣克拉拉创业，并在当地创建“肖克利半导体实验室”。次年，罗伯特·诺伊斯、戈登·摩尔、布兰克、克莱尔、赫尔尼、拉斯特、罗伯茨和格里尼克，这八位年龄均不过30岁的青年科学家，因仰慕威廉·肖克利的大名，相继从美国东部来到硅谷，追随威廉·肖克利以共创事业。后来，这八位青年才俊选择与威廉·肖克利分道扬镳。于1957年共同在硅谷创立仙童半导体。威廉·肖克利称这八个人为“八叛逆”，后又改口称他们“八个天才的叛逆”。

引述网络上一段文字：“仙童半导体曾是世界上最大、最具创新精神和最令人振奋的半导体企业，为硅谷的成长奠定了坚实的基础。更重要的是，这家公司还为硅谷孕育了成千上万的技术人才和管理人才，是电子、电脑业界的‘西点军校’。曾有一批又一批的精英人才从这家公司走出，书写了硅谷一段辉煌的 历史 。”

到1967年，仙童半导体的年营业额达到2亿美元，在那时可谓是个天文数字。据一位曾经进入过仙童半导体的华裔博士亲口所述，“一旦你进入仙童半导体，就等于进入了硅谷半导体工业的大门”。也就是在这个时期，仙童半导体的危机逐渐显现。“八叛逆”中的克莱尔、赫尔尼、罗伯茨首先离开仙童半导体创业。之后格拉斯也带着几个人出走仙童半导体创业。1968年，“八叛逆”中最后两位，即罗伯特·诺伊斯、戈登·摩尔，带着格鲁夫脱离仙童半导体，共同在硅谷创立英特尔。另外，杰瑞·桑德斯带着七人从仙童半导体出来后，于1969年在硅谷共同创办了AMD。至于后来英特尔、AMD在集成电路行业中的发展史，在此略过。

综上可得：美国能够孕育出英特尔、AMD等微处理器厂商，应该是与美国有着市场化的环境、勇于创新的人才精英和配套的产业体系是分不开的。

有部电影，斯大林之死，斯大林病重的时候，满城找不到医生，全在监狱里。苏联有最牛逼的武器，因为这是统治集团的需求，老百姓的需求呢？面包店都是空的。美帝牛逼之处，打球最好的黑人在NBA，挣钱有道的犹太人在华尔街，最适合当码农的印度人在硅谷，能说到做到的脱口秀明星商人进了白宫。

当你说到英特尔和AMD的时候，你有没有关注过，美国的企业诸如苹果，微软那些崛起的主要年份，上世纪80年代，而在上世纪80年代后，直到90年代进入克林顿时代，美国的 科技 在基因组图和信息高速公路上出现了大跨越。这些跨越是如此的集中以至于这里面肯定存在某种触发因素，那么这个触发因素是什么呢？老生常谈的一个法案，拜杜法案。

《拜杜法案》由美国国会参议员Birch Bayh和Robert Dole提出，1980年由国会通过，1984年又进行了修改。美国专利法第18章，在拜杜法案之前，所有的政府资助科研项目所有权为政府所有，在拜杜法案之后，政府的大量积压专利向私人部门转移，实质上拜杜法案打通了一条非常重要的专利之路，也就是专利的商业化道路，这里面也同时盘活了大量美国院校的专利技术。

我们知道专利权保护实质上是通过一段时间的垄断来奖励研发行为，这使得研发出现了超额的投入，我们也获得了很多未来的 科技 ，但是在研发上面很明显是讲求一种投入产出比，一些领域本来个人投入激情不足，比如登月，私人在一开始就没有这种需求，所以这方面的科研是政府在开始的时候推动的。但是这部分专利虽然研发出来了，但是没有人去考虑运用于民用产品。所以一直以来各国都在想办法用激励的方式盘活这些专利，美国的拜杜法案从结果看是做到了。如今美国很多的初创企业来自于大学校园，大量的专利通过利用校园的设施获得，继而通过校园专门设立的专利商业化机构对外进行销售，无论是占用公司股份的形式，还是直接买断的方式，交由市场去开发专利，继而校园获得更多的资金，去搞更多的研发。

为什么苏联没有出现芯片公司，实际上大量的技术是通过技术积累来实现的，芯片也是如此，要多层次的研究基础，并非信手拈来。而苏联时期知识产权是否可以实现私有呢？这个问题基本上就不用我们回答了吧，那个是计划经济，一定层面上专利法都不存在，所以研发结果都是目标性的，而且是国有的，也并不考虑市场的需求。即使苏联对于研发的科学家也是激励的，有奖励的，但是这些技术依然是不实用的，很多的技术就躺在了那里，而没有被商业化开发，成为制造利润的工具。

这就像当年读书，有兴趣的学科你总能学很好，没兴趣的学科老师天天让你留到十点你还是学不好，因为兴趣实质上是因为做好的事情能够自我激励。在激励这一点上面，很明显，美国的效率比苏联高很多。到了俄罗斯时代，不但是国力上和美国拉开了差距， 科技 上面的差距也很庞大，这个差距在早年的苏联时代已经奠定。

借鉴苏联的经验教训，决策不要偏听偏信，不要盲目拒绝新兴 科技 ，决策要有前瞻性，要有足够的超前意识。所以，中国在轮轨高铁发展建设应用规模鼎盛的时候也不要肓目自大地认为唯有轮轨高铁才是最牛、才是最靠谱，而放缓对常压高速磁悬浮列车技术和真空管道磁悬浮列车技术的研究和实例化开发应用。很多人都对研究真空管道超高速列车不报有希望和信心。决策层和科研领域理应比普通百姓网民更加清醒和冷静，要坚定不移地紧跟世界高端和前瞻技术，而不能坐等人成之后才觉得靠谱再去追赶，等到别人真正实现应用的时候你才觉得靠谱再去追赶那就晚啦，所以中国常压高速磁悬浮列车和真空管道超高速飞车的研发一刻也不能停，千万不要受网络噪音的干扰和影响而放慢研发和实例化的脚步!

前苏联作为二战之后唯一能和美国抗衡的超级大国，虽然综合国力相比美国一直处于劣势，但是在 科技 ，军事等方面，可以说是不遑多让的。然而，美国诞生了全球知名的客运飞机制造商，全球顶级的 汽车 制造商以及领先于世界的信息技术巨头企业等等令人羡艳的所谓“高端产业”，前苏联在这方面却是乏善可陈。因此，时不时就会有人问：“为什么苏联的XX技术那么强大，却没有诞生世界一流的XX产业？”

前苏联没有出现英特尔和AMD并不是一个孤立的事件，要放在这样的大背景下去解读。从某种意义上，前苏联先进的技术没有转化成相应的产业，也是前苏联在冷战中失败，最终解体的原因之一。

虽然说造成前苏联在信息技术产业落后的原因很多。比如说技术路线的选择，市场的容量等等方面都会有影响。但是，有一点很重要，就是 前苏联的国家思维 。

冷战时期，前苏联的科研技术实力是非常强大的，但是，前苏联的一门心思跟美国搞对抗，国内建设没有跟上。 我们国家近些年一直在提倡“扩大内需”，说白了就是要提高民众收入，老百姓有了钱才能消费，反过来促进市场的发展和国家的繁荣。这种想法，和美国的策略是极为相似的。通过军民结合，互相促进，既提高老百姓生活，也增强国家实力。国家的投入可以有更多的产出，是一种投资行为。 相对而言，前苏联的太多的精力用于军事实力的提高，大国力量的展示等方面。国家的很多投入，单纯变成了消耗甚至浪费。此消彼长，实力差距必然不断扩大。 尽管前苏联在某一段时期内，通过非常手段缩小了跟美国的差距，最终却是不得不败下阵来。这种过于强调对抗，试图打败对手而不是壮大自己来确保霸主地位的思维，是冷战思维的重要精神内核。

除此之外，前苏联实行的计划经济，相比于市场经济，本身就不利于产业发展，这也是导致前苏联的强大技术难以转化为先进产业的重要原因。 不过，计划经济本身就是前苏联国家思维的导致的一种结果呈现。因此，归根到底是国家思维，或者说是国家发展方针的问题。

前苏联的重工业，尤其是军工产业是很发达的，但却没能转化为民用产业，庞大的军费开支成了严重的负担。而美国人的做法就要精明很多，他们把军用技术中有经济利用价值的部分，积极做民用产业化的尝试。 以全球定位系统（以及由此发展出来的卫星导航系统）为例，美国的GPS成功推广到了全世界，而前苏联/俄罗斯与之类似的格洛纳斯（GLONASS）则几乎只剩下了军用价值。

美国虽然“免费”让全世界人民使用GPS，但是发展依托GPS诞生的产业链，美国人具备了先天优势。除此之外，由此带来国家形象的提升，远远比登月之类的大事件更为深入人心。 美国人发展全球定位/导航系统，的确花了不少钱，但是回报惊人。相比之下，前苏联的和其继承者俄罗斯的格格纳斯，回报则要小得多。同样的故事，也发生在其他的各个领域当中。

美国的技术研发投入很大，同时也在努力追求把部分技术民用，让科研成果变成经济产出的动力，从而有能力不断扩大投入。 前苏联的技术研究投入巨大，产出较小，没有形成良好的发展模式。因此，虽然凭借国家意志的强力驱使，前苏联在国家层面（尤其是军事实力）可以跟美国分庭抗礼。但是举全国之力发展重点项目，必然导致其他产业发展乏力。因此，军工产业极度发达和民用产业停滞不前并不矛盾，反而关联紧密。这个时候再去思考为什么前苏联没有出现大飞机产业，没有出现英特尔这类微处理器巨头就不难理解了。因为，所有的精力主要都投入军工产业了，自然没有足够的能力把民用产业做好。

为什么苏联没出现英特尔AMD这样的微处理器产业公司，其实原因多了，个人觉得主要有以下几方面：一是体制问题，原苏联实行计划经济体制，限制了人的思维和创造力；二是科研重心问题，原苏联成天都想着称霸，注重发展那些看着高大上的飞机大炮；三是国民思维问题，当然这也是由传统文化和教育所导致，比如美国电影中科幻片占很大比重！

和体制有关，也和土壤有关，苏联的 社会 制度让人为了国家去努力，去为了 社会 大义去拼搏，忽略了人性。太极端了。美国自由的很，所以自由的国度脑子灵活，跳跃。说个栗子。

UNIX *** 作系统，是今天Linux祖先，也是安卓和iOS的原始祖先。今天大型服务器很多在用的。可这个东东的诞生却是两位发明人最早为了玩 游戏 搞的，而为了玩 游戏 ，还开发了个语言，用这语言搞了系统，最后，就是为了玩 游戏 ，就是闲的蛋疼两人。具体故事更有意思，公家的闲置电脑，为了鼓捣 游戏 ，最后弄出了了不起的事。

这样的故事在苏联不可能诞生，这是典型的不务正业，典型的懒撒行为。要是被纪律部门发现，会要挨批斗，会要做检讨，开除d籍的。但美国现实中，这两人开创了未来成为佳话。

我们现实的问题也不过如此，什么事都要靠国家意志，集中力量干大事。可忽略了什么呢

不要轻信那些所谓的体制之类的谎话。苏联好东西太多了，但是西方国家把那些发扬光大了。理论上西方国家要给苏联不菲的专利费用，但是，苏联解体了；苏联当局不认可那些专利！

说实在话，苏联的专利可以养活至少两个俄罗斯！

比如手机，比如百事可乐，比如个人电脑，比如萨马兰奇

苏联不仅没有这样的信息企业，人们甚至都不大知道苏联有过什么著名企业。苏联存在的就是“国营石油公司”，“国营钢铁公司”之类。半是企业半是政府机构。初期可以集 社会 资源集中发展一下，后期就陷入官僚体制的僵化之中。

如果单算产能，苏联这些国营企业会达到世界前例。比如苏联航空公司是当时世界上运输里程最大的公司，比泛美之类大得多。但它根本不是一家真正的企业，而是国家机构。

苏联也创办过国营半导体公司之类。但因为都不是独立的企业，随着苏联解体，这些国家机构就都不存在了，其资产被寡头们分拆购买。

因为美国一直在进步，所以才会出现这样的产业。而苏联给人的感觉是表面强国，实际上一直在吃老本，一直在退步，以前沙俄的时候。可以说是名人辈出，不管是科学上的门捷列夫，还是文学上的托尔斯泰，屠格涅夫，陀思妥耶夫斯基，都豪不逊色西欧。军事上平平无奇的威灵顿，随随便便就打败了拿破仑。后来苏联之后就没什么人物了，所有的世界名人都是政治的产物。而CPU这种东西完全是 科技 上的东西，美国不知道在基础工作上投入的多少的人力物力时间才发展出来的。不是苏联领导人吼两声就能做出来的简单功利化产物。

北京时间11月25日消息，美国《探索》杂志近日评选出了美国20位40岁以下的最聪明的科学家。他们被视为各自研究领域的天才，结下了累累硕果，这些青年才俊还因各方面的研究成果屡获殊荣。以下便是这20位青年才俊：

1.陶哲轩(Terence Tao)

陶哲轩

加州大学洛杉矶分校(UCLA)数学家

在我们这个时代的伟大数学家当中，许多可能在SAT考试的数学部分得过800分的满分。但陶哲轩8岁时就获得了760分的高分，小小年纪便展现出数学的天分。25年过去了，33岁的陶哲轩如今已成为美国研究成果最多、最受尊敬的数学家之一。1999年，24岁的陶哲轩成为加州大学洛杉矶分校历史上最年轻的教授，后获得专为40岁以下杰出数学家颁发的“菲尔兹奖”(Fields Medal)，这一奖项被誉为“数学界的诺贝尔奖”。

在一个有些人可能要倾其一生研究某个难题的学科，陶哲轩却在从非线性方程组到数论等诸多方面作出了重要贡献，一定程度上解释了同事们为何还在寻求获得他的指导。普林斯顿大学数学家查尔斯·费弗曼(Charles Fefferman)给予陶哲轩高度评价：“每一代数学家当中，只有极少数位于顶尖之列。他就是其中之一。”费弗曼本人也是一位数学天才。

陶哲轩最著名的研究涉及质数或素数(prime number)的形式。所谓质数或素数，就是一个正整数，除了本身和1 以外并没有任何其他因子。尽管陶哲轩主要致力于理论研究，但他在压缩感知(compressed sensing)方面的突破性研究令工程师可以开发出用于核磁共振成像(MRI)、天文仪器和数码相机领域的更尖端、更有效的成像技术。

陶哲轩说：“科研有时就像是一部正在播出的电视连续剧，一些令人感兴趣的情节可能已经理清，但仍有许多紧张刺激、尚未解开的情节有待你去挖掘。但科研又与电视连续剧不同，我们必须亲自动手去搞清楚接下来会发生什么。”陶哲轩表示，他喜欢挑战一些难解之谜，而攀登这一高峰的唯一途径是通过克服相对较小、更易控制的难题：“如果有什么事情是我知道该如何处理的、但又不能处理的，我会十分苦恼。我感觉，自己必须安静下来，冷静、细细探究问题所在。”

2.杰弗里·伯德(Jeffrey Bode)

宾夕法尼亚大学有机化学家

34岁的杰弗里·伯德说，有机化学家并没有许多“缝合”结构复杂分子的方法。伯德在研究中发现了一种新方法，这种方法可能便于生产以肽为原料的药物，如胰岛素和人体生长激素，这些药物一般价格高昂。许多有机化学家曾认为，用以制造这些蛋白的成熟方法——像链珠一样增加单个氨基酸——效果很好。伯德说：“这些方法确实不错，但前提是你打算制造相对短的蛋白，或你希望制造数量很少的蛋白。”

随着链条越来越长，如果单个珠子不能串联到“肽链”上，就更难以将这些错误的序列同正确的序列区别开来。为改进这一点，伯德发现了一种生成酰胺结合(amide bond)的新化学反应(α-酮基酸和羟胺之间的反应)，他用这种方法去连接小的、易于合成的肽(氨基酸的链)，变成更长的肽。伯德指出，在有机化学中，“我们有可能提出比当前更好、更有效的方法。”

3.凯蒂·沃尔特(Katey Walter)

凯蒂·沃尔特(Katey Walter)

阿拉斯加大学生态学家

为深入探讨温室气体对当地生态和全球气候的影响，32岁的凯迪·沃尔特不断追寻着从北极湖泊中渗出的甲烷。随着温度上升，北极永久冻结带解冻，冰水汇入湖水中。湖水中的细菌向来以富含碳的物质(动物遗骸、食物和冰河世纪前的渣滓)为食，同时生成甲烷——比二氧化碳强大25倍的“热收集器”。甲烷增多导致气温更高，因此加速永久冻结带的解冻。

沃尔特说：“这意味着你打开了冰箱门，里面的所有东西都会融化。”沃尔特和同事正在阿拉斯加州和西伯利亚东部给北极“冰箱”中的碳内容进行分类，试图了解在冰融化过程中有多少将会转变为甲烷。2006年，沃尔特的研究小组发现，北极产生的甲烷数量是科学家之前报告的近5倍。

4.艾米·韦戈斯(Amy Wagers)

哈佛大学干细胞研究所干细胞生物学家

1999年，艾米·韦戈斯获得了免疫学博士学位，与此同时，她接到了美国国家骨髓捐赠项目登记处的电话。多年前，韦戈斯志愿捐献了骨髓，现在有人需要这些骨髓。韦戈斯受这件事的启发，开发研究骨髓干细胞，并将成体干细胞作为自己博士后的研究课题。今天，35岁的韦戈斯已成为成体干细胞(生成血液和肌肉的细胞)研究领域最著名的科学家之一。她的研究工作涉及隔离这些细胞群体，发现人体如何对它们调节，并了解如何利用这些细胞治疗疾病。

韦戈斯眼下正在确定血细胞如何在血液和骨髓之间转移及它们如何繁殖。这项工作或会提高移植细胞的成活率，从而有助于提高骨髓移植的效率。今年夏天，韦戈斯公布的一项最新研究结果称，在将肌肉干细胞移植到患有肌肉萎缩症的老鼠身上后，老鼠的肌肉功能得到改善。韦戈斯说：“它们立即开始生成新的肌肉纤维。尽管将这些发现应用到人身上还有很长的路要走，但结果仍令人大受鼓舞。”

5.约瑟夫·特朗(Joseph Teran)

约瑟夫·特朗(Joseph Teran)

加州大学洛杉矶分校数学家

我们可以设想这样一番情景：在你做手术之前，医生不仅以前已数百次实施过这种手术，而且还在你的复制品上进行了实践。31岁的数学家约瑟夫·特朗正帮助将这一梦想变成现实，利用数学模型去模拟涉及患者腱、肌肉、脂肪和皮肤的手术。特朗说：“我们一直在利用数学方程式去用于模拟那些组织的工作。”

第一步是将那些方程式变成标准的“数字人体”，这个人体可以实时地对外科医生的虚拟 *** 作起反应。接下来，特朗的想法是让医生定制这种工具。那么将来，CT、MRI等医学成像技术就可以揭示某位患者的肌腱比一般人的更硬，这样，医生便能相应地调整“数字替身”。特朗说：“你可能希望它尽可能地接近于真实的体验。”

6.杰克·哈里斯(Jack Harris)

耶鲁大学应用物理学家

量子力学描述了一个疯狂的微观世界，在这个世界里，粒子以电闪雷鸣般的速度运转，经常违背我们想当然的经典物理学定律。杰克·哈里斯的目标是利用“奇特、甚至谜一般的”微观定律，利用其去解决我们在微观世界遇到的问题。他说，“终极‘尤里卡时刻’将会是忽然发现一个微观物体在从事经典物理学绝对想象不到的某些活动。”

哈里斯现年36岁，目前正在研究个别光子(电磁粒子)在从小的活动反射镜上跳离时产生的微不足道的压力。我们可以举一个形象的例子来感受这些压力的大小：在一个晴朗的天气，太阳光会以百万分之一磅的力量推你的身体，我们肯定感受不到这种力量。哈里斯希望充分利用光子的特性，最终令坚不可摧的密码系统和超灵敏度天文仪器可以探测到宇宙大爆炸发生后瞬间形成的无形现象。

7.萨基斯·马兹曼尼亚(Sarkis Mazmanian)

加州理工学院生物学家

在寄生于人体消化道的100万亿细菌当中，有些病原体可以诱发疾病和恶性免疫反应，还有一些则拥有保护宿主的免疫系统。现年35岁的萨基斯·马兹曼尼亚就致力于有益菌如何增强人体健康的研究。马兹曼尼亚说：“除了想了解我们能否为其提供一个稳定、富含营养物的环境外，它们根本不关心我们。”他将人体和微生物这种象征性的关系看作是治疗众多疾病潜在方法的“金矿”。

马兹曼尼亚认为，人体和肠道细菌之间的相互作用至关重要，比如我们可以借此去了解人体对这些微生物的异常免疫反应如何使结肠癌进一步发展。马兹曼尼亚表示：“有益菌的潜力似乎是无限的。”他补充说，支撑自己这项研究的哲学是“在自然界，一切都有可能。所以，我愿意去追寻科学问题的任何可能的原因或结果。”

8.道戈·奈特森(Doug Natelson)

莱斯大学凝聚态物理学家

37岁的道戈·奈特森是显微世界里的本杰明·富兰克林。他研究原子级别的电子性质。原子级别的经典物理学和量子物理学相一致的部分，使电子性质研究变得更加重要。奈特森的研究包括：复杂的电子流经单分子晶体管，以及特意用以半导体碳为基础的有机材料(organic semiconductors-carbon-based materials)取代电子仪器里的硅晶体管。这种刚刚萌芽的技术有望使制造又薄，而且柔韧性又好的有机电子仪器的梦想变成现实。

奈特森跟那些将主要精力投入到超能粒子加速和超大质量黑洞等物理学领域的人不同，他为凝聚物质和纳米技术传递了福音，他在非常受欢迎的博客中与大家一起分享他的快乐。他说：“在我内心深处，我自认是一名实验主义者，我正在玩这些新奇的玩具。进行这个级别的物理学研究相当有趣。”

9.迈克尔·伊洛维兹(Michael Elowitz)

加州工学院分子生物学家

现年38岁的迈克尔·伊洛维兹在2000年设计了一个基因电路(genetic circuits)，促使大肠杆菌在一个培养皿中闪闪发光。他表示，这是个伟大的瞬间，回想起来，那些细胞的行为就像圣诞节的荧光灯。但是这项给大家带来好运的试验最终失败了。虽然这些细胞闪闪发光，但是它们发光的强度并不一样。细胞之间的这种可变性包含相同的程序，这促使伊洛维兹进行了一系列全新的试验，他表示，这些试验主要研究“是什么促使不同的细胞发挥不同的作用。”

现在伊洛维兹正在研究一些机制，遗传因子完全相同的细胞正是通过这些机制利用和控制它们的生物化学分子里的随机波动，以便产生细胞多样性。伊洛维兹说：“了解‘纷乱’的波动所扮演的角色，将有助于我们了解幸存下来的细菌如何才能实现多样化，以及单细胞有机体如何才能形成多细胞有机体。”

10.杨长辉(Changhuei Yang)

加州理工学院电子工程与生物工程师

随着显微镜的性能不断提高，它们的体积以及造价也在不断增加，显微镜的体积和造价对研究产生直接影响。36岁的杨长辉说：“显微镜的功能和基本需求之间的配合并不默契。”杨长辉通过把芯片技术与微流体技术结合，已经制成一种更加便宜的微型显微镜。他表示，这种显微镜大约跟大黄蜂的体毛一样大，并拥有一个仅同一角硬币一样大的电路，它没有光学透镜。它的工作原理是，少量液体流过微芯片，它给样本拍摄图像后，将它们传输给一台电脑。

这种显微镜可以安装在一个小型手持显示器里，这种显示器大约仅同一个iPod一样大。杨长辉的设想是，发展中国家的医生可以利用这种工具给病人验血或者检查当地的供水系统。他说：“这将是一种非常坚固耐用的工具，而且医生可以把它放在衣兜里随身携带。”

11.阿德姆·瑞斯(Adam Riess)

阿德姆·瑞斯(Adam Riess)

美国约翰霍普金斯大学天体物理学家

阿德姆·瑞斯领导一个天文学科研组发现宇宙正在加速膨胀的事实后，他开始将注意力转向天文学领域。自1929年以来，科学家一直认为宇宙在不断膨胀，不过在1998年以前科学家始终认为地球引力将逐渐终止宇宙膨胀。但是，当38岁的瑞斯试图利用他从观察遥远的恒星爆炸收集到的数据巩固这一理论时，得出的结果却与事实并不相符。几天后他证明，他的数据显示宇宙在不断加速膨胀。

该发现显示，一种神秘的暗能量产生的巨大的斥力克服引力，促使宇宙不断加速膨胀。这种暗能量占宇宙总能量的72%。他说：“这就如同向上将一个球扔到空中，它会持续上升。”9月他获得50万美元麦克阿瑟(MacArthur)奖金，现在他打算利用这些钱揭开这种神秘的暗能量和它对宇宙产生的影响的谜底。

12.妮可·金(Nicole King)

加州大学伯克利分校，分子细胞生物学家

38岁的妮可·金现在正在寻找单细胞有机体如何向植物、真菌类、多细胞动物和其他类型的生命进化的答案。为了寻找线索，她集中精力研究单细胞真核生物中的choanoflagellates-a 群体，单细胞真核生物被认为是与动物亲缘关系最近的活有机体。

金和她的同事们在给其中一种这类有机体的染色体进行排序时，发现用来将动物细胞之间传递的信息与细胞“捆绑”在一起的相同蛋白质片段的遗传密码，在这种有机体内获得此类发现非常令人吃惊。据金假设，这些单细胞动物祖先的蛋白质曾与细胞外的环境产生互动，它们通过将细胞表面粘合在一起捕食细菌和发现化学信号，后来这种情况促使细胞粘合在一起，而且彼此间可以进行信息交流。金表示，解释多细胞体的起源是了解动物起源的关键，她发表评论说，她的研究“回顾的族谱比我们以及其他灵长类动物的共同祖先的族谱年代更加久远。”

13.路易斯·冯·安(Luis von Ahn)

卡内基美隆大学计算机科学家

30岁的路易斯·冯·安已经在各个网络领域小有成就。网上订票和破解文字失真的图像都是冯·安的工作范畴。2000年，他帮助研发了这种反作弊(anti-spamming)技术，即已知的验证码(CAPTCHA)。验证码之所以能够产生作用，是因为电脑无法回答验证码提出的问题，只有人才能回答。冯·安的最终目标是不欺骗电脑。他希望利用人类独一无二的智能消除电脑在完成一些重要任务时存在的缺陷。

缩小这种智能差距的一种方法就是验证码。每天他利用大约1800万名电脑用户——或许都是购票的人——在首页键入信息扫描文字，以便将它们信息化。到目前为止，电脑还无法识别文字。研究人员希望到明年能把20世纪50年代以后的《纽约时报》的档案文件完全数字化。冯·安还编排了一种游戏程序，他的目的是：你玩的越多，提供的数据也就越多，因此会更好地帮助电脑识别图像。他说：“我认为我们所做的事情不会浅尝辄止。”

14.塔佩奥·施奈德(Tapio Schneider)

加州理工学院环境科学家

大气湍流和热交换效应之间的复杂互动，对全球气候产生很大影响。36岁的塔佩奥·施奈德已经研发出电脑模拟程序，以便更好地了解二者之间的互动是如何对气候产生影响的。他说：“从观念上来说，我不想在实验室里为自己产生一个小气候，但是我们又无法在实验室里形成一个全球性气候，因此利用电脑模拟是最好的第二选择。”

在一个正处于发展阶段的项目中，他最近利用一个地球模拟展示了季风可以在沼泽等浅水处形成。哈雷(Halley)的传统季风模型无法全面地表现出全球的季风情况。施奈德表示，人们对水汽通过气候系统不断运动的情况了解的也不多。“这是我要用很多年时间进行研究的一系列问题之一。”施奈德的目的是为气候制定一系列基本物理学定律。他说：“热力学定律对微观行为进行了宏观描述。我希望也能给气候制定一个类似的定律。”

15.萨拉·西格尔(Sara Seager)

萨拉·西格尔(Sara Seager)

麻省理工学院天体物理学家

上世纪90年代晚期，科学界对系外行星是否存在提出这样或那样的疑问，当时36岁的萨拉·西格尔作出大胆预测，认为这些在恒星前方穿越的遥远闪光天体必将成为天文学家的下一个前沿。西格尔的这种有些打赌意味的预测最终得到回报——她有关系外行星化学属性的理论模型帮助研究人员首次对一个遥远世界的大气层进行测量。西格尔认为，我们将在未来几年发现地球的“远亲”，但她的终极目标绝不仅限于此。

她说：“我真正想做的是确定地外生命可能产生何种类型的气体。这些气体将在大气层中堆积并有可能从极远处被探测到。”作为沿这一方向踏出的一步，西格尔正在寻找类地生命可能留下的非氧基“签名”，例如硫化氢。西格尔的童年是在加拿大度过的，她的父亲总是用各种各样的想法开发她的创造力。她说：“爱幻想是一种至关重要的习惯，正是这种习惯让我成为一名出色的科学家。”

16.乔恩·克莱因伯格(Jon Kleinberg)

乔恩·克莱因伯格(Jon Kleinberg)

康奈尔大学计算机科学家

上世纪90年代中期，如果在互联网上搜索“《探索》杂志”，意味着你要在数千个排序混乱的结果中费力地寻找自己需要的答案。1996年，24岁的乔恩·克莱因伯格开发了一种让网络搜索发生革命性变化的算法。时至今日，如果再在搜索框键入“《探索》杂志”，你得到的第一个搜索结果便是这家杂志的主页，这完全是克莱因伯格的功劳。克莱因伯格现年37岁，他创造了基于超链接分析的主题搜索算法HITS，通过权威性(所登内容品质以及是否被其它网页推荐)和hub(是否与优秀网页相连接)这两个指标对网页价值进行评估。

克莱因伯格继续将计算机学、数据分析和社会学研究整合在一起，以帮助开发更优秀的工具连接社交网站。根据他的设想，我们能否看到信息在空间传播时随时间增多——他称之为互联网上的地理学热点——取决于对一个特殊区域的兴趣。克莱因伯格说，我们的社交网链接与友谊可以依靠这些地理学热点，“通过键入位置而不是人名或者时间”让搜索变得更为容易。

17.爱德华·博伊登(Edward Boyden)

麻省理工学院媒体实验室神经工程师

一些确定类型的细菌和藻类拥有允许它们将光转换成电能的基因。29岁的爱德华·博伊登已将其中一种基因植入神经细胞，让它作出类似响应。他说：“如果用灯光照射这些细胞，我们就能将它们激活。”在打造类似转基因神经细胞基础上，博伊登正利用工程学手段研究大脑植入——可以利用光脉冲对它们进行刺激。他希望这种植入能够帮助控制帕金森氏症等疾病，有时候，医生会利用植入能够产生电流的刺激器治疗帕金森氏症。博伊登说：“光能够做到很多单纯的电刺激器无法做到的事情。”利用这种技术，研究人员能够有选择地让他们的转基因神经细胞作出回应，通过植入一个能够发出不同类型的光的光学器，研究人员可以对神经回路进行更为精确的控制。

18.理查德·邦努(Richard Bonneau)

纽约大学系统生物学家

33岁的理查德·邦努表示，将细胞解剖后得到的各个部分按类型一一记录那当然好，但生物学家真正的“圣杯”却是了解每一部分如何控制和支配其它部分的机能。“你可能知道A与B有联系，但这并不能描绘出一副有关整个系统的完整图画，你不知道各部分之间如何相互影响。我希望在这些线上标注箭头，来显示这些影响。”

通过跟踪一个自由古细菌——与细菌一样，是一种原核生物——几乎所有基因的活动，邦努最近将各个部分拼接在一起，了解基因如何影响各自的表达，进而让他像研究机器一样描绘出这个有机生命体的“控制电路”。在此过程中，他发现一些令人吃惊的东西：对于光线、有毒化学物质等外部刺激，这个古细菌并不是作出完全不同的反应，“它会用同样的积分器处理这些环境刺激，因此并不发生无限数量的反应”。他指出，了解微生物行为的有限范围能够为利用基因工程改造研制药物和生物燃料提供巨大帮助。

19.肖恩·弗拉纳(Shawn Frayne)

Humdinger风能公司发明家

现年27岁的肖恩·弗拉纳深谙如何打造简单而实用的技术解决办法，这些解决办法能够让发展中国家百姓的生活发生质的变化。他是一个致力于将甘蔗基木炭作为便宜烹饪燃料的小组成员，他的太阳能消毒塑料袋能够将水净化，变成饮用水。相比之下，弗拉纳设计的“风带”(Windbelt)所能产生的影响可能是最大的。

他的设计灵感来源于1940的倒塌的塔科马海峡桥采用的动力学原理，经过4年的努力，他最终设计出世界上第一个不使用涡轮的风力发电机。当有风吹过时，一个包有聚酯薄膜的平纹织物薄片会快速振动，带动安装在两端线圈间的磁铁进而产生电力。在发展中国家，“风带”只需产生10瓦特电量，就能整晚为一个房间照明，再也不用昂贵而危险的煤油灯。

通过将发明的知识产权出售给大型公司，弗拉纳希望为针对发展中国家的创造性计划筹集更多资金。他说：“发展中国家面临最大挑战，我认为自己这辈子的绝大多数发明和创新都将在发展中国家成为现实。如果换成其它地区，我会疯掉的。”

20.乔纳森·普里查德(Jonathan Pritchard)

芝加哥大学/霍华德·休斯医学研究所遗传学家

人们很容易认为进化是发生在数百万年前的事情，但37岁的乔纳森·普里查德证明，我们实际上一直实时适应环境，简单地说进化从未停止。利用在人群中快速蔓延的遗传变异为导向进行追踪的统计模型，普里查德及其同事确定了基因组的数百个区域最近因自然选择发生变异。他说：“如果在确定人群中出现新的变异并且深受欢迎，自然选择便会快速提高这种等位基因变异的频率。绝大多数时候，人群之间的变异频率差异很小，如果出现大的频差，他们自然显得非常突出。”

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